安徽廣播電視臺A2演播室視頻系統設計

楊曉華

（作者單位：安徽廣播電視臺電視序列制作中心）

安徽廣播電視臺A2演播室視頻系統設計

楊曉華

（作者單位：安徽廣播電視臺電視序列制作中心）

摘 要：本文根據安徽廣播電視臺系統設計理念，詳細介紹了安徽廣播電視臺a2演播室系統設計的設備選擇，從5個部分介紹了該演播室視頻系統的架構和特點。

關鍵詞：電視演播室設計；視頻系統；安徽廣播電視臺

1 設計總原則

A2演播室是安徽廣播電視臺新臺11個演播室一期系統建設中1個，主要承擔中小型綜藝類節目并兼顧訪談和專題類節目的錄制和直播。整個系統以高清為主，兼容標清。該系統設計和施工遵循以下原則。

1.1 安全性原則

系統設計中，應充分考慮系統的冗余、安全及備份，并且在系統主要通路設計中具備完善的應急方案，保證系統運行的安全。

1.2 可靠性原則

系統方案應保證系統在節目制作時滿足功能需求。圖像視音質量和技術指標應符合國家廣播電影電視總局頒布的行業標準。

1.3 先進性原則

系統采用當今最領先的技術和高檔次的設備。不僅要求系統功能完備，同時系統中所采用的設備應具有較強的可操作性和通用性；系統配置靈活，設備和系統易于維護管理；系統定位明確，設計合理高效。

圖1　600演播室視頻系統框圖

1.4 擴展性原則

在系統設計中，統一規劃，統籌安排，統一信號走向，層面清晰；視音頻系統功能清晰結構合理；職能區域分明；對系統、系統設備、機柜機架等做合理布局，確保今后系統擴展的可行性。

2 系統具體設計理念

下面就該演播室視頻系統設計做簡單介紹，系統設計框圖如圖1所示。600演播室視頻系統采用高清內核結構。主切換臺選用Snell Kahuna 2 ME高標清多格式切換臺，調度矩陣采用Miranda 36×72高清多碼流矩陣。

視頻系統主要分為：信號源、視頻信號處理、同步、動態UMD和監看系統5個部分，下面做簡單介紹。

2.1 信號源

600演播室主要視頻信號源包括：高清攝像機6路、外來2路、2臺字幕機、共4路信號（鍵信號和填充信號）、3路全臺網播出服務器等。

2.1.1 攝像機

該演播室采用池上16比特全數字高清演播室攝像機HDK-79GX，該攝像機采用AIT CCD及池上公司獨自的電路技術，2/3英寸2.3 m像素AIT3CCD,具有61 dB高信噪比，內置三重濾色片（ND/EFF/ ECC），具有幀累積功能，可在不降低信噪比的前提下大幅提高靈敏度，可主增益控制,自定義伽瑪曲線和連續可調色溫等。

2.1.2 外來信號處理

采用2臺Snell公司SV2000雙通道交叉變換幀同步機（數字音頻加解嵌，雙電源），可實現外來信號4通路廣播級多格式上下交叉變換。

2.1.3 在線包裝

由于該演播室承擔日常直播任務，所以采用2套ORAD Morpho 3D三維在線包裝系統，完成從字幕、動畫、欄目風格和節目模板所有的節目包裝。

2.1.4 全臺網播出服務器

采用大洋全臺網播出服務器，完成直播中片花及廣告的播出。

2.2 視頻信號處理

視頻制作分為2部分：主通道、應急通道。

600演播室主通道以2M/E高標清多格式切換臺為核心，高清信號源直接送入切換臺，切換臺PGM輸出給2X1倒換器，再經加嵌卡、高清視分、下變換后送往外接口板進行播出。

600演播室備通道是以應急數字視頻矩陣為核心，矩陣的EMG輸出經過VFS 和DSK后送給2X1倒換器，再經加嵌卡、高清視分、下變換后送往外接口板進行播出。

主通道和備通道各自獨立傳輸信號，互不影響。

在外接口板上預留數字視頻信號、模擬視頻信號、數字音頻嵌入信號和音頻信

號等各種類型信號接口，以滿足不同需求。

2.2.1 切換臺

切換臺是整個視頻系統的“心臟”，承擔信號處理和制作任務，直接關系到節目播出質量，是視頻系統中的重中之重。因此，在選擇切換臺時，從先進性、穩定性和可靠性全方位考慮，采用Snell公司的Kahuna 2 ME高標清多格式切換臺，支持40路高清輸入，16路高清輸出，24/32路直切鍵面板，GUI觸摸屏，最大支持4通道3D DVE特技，6RU的機箱最大支持2.5 級ME的處理。由于該演播室兼顧標、高清制作，所以該款切換臺的格式融合十分有用。高清PGM背景下，疊加標清鍵和高清字幕，完全不必考慮格式和延時影響。

2.2.2 調度矩陣

演播室的調度矩陣采用Miranda NV8500系列中的NV8144矩陣，此矩陣最大支持144×144規模，可配置主備控制卡，主備交叉點板，主備電源。

（1）所有輸出都有交叉點備份，包括送給多畫面分割器的監視信號也能得到保護；（2）在滿足臺里現有需求前提下，還有72路輸入信號的擴展空間；（3）交叉點負載分散在多塊交叉點板上，不會因為一塊交叉點板故障影響所有信號；（4）虛擬交叉點功能可以讓客戶獲得任意多路輸出監看端口，不受物理輸出監看端口的限制；（5）維護矩陣輸入板時，最多影響9路信號。如果是輸出監看信號的輸出板，也就最多影響18個輸出監看。

2.2.3 多畫面分割器

使用Miranda公司最頂級的KX-7高性能多畫面分割器。

KX-7最大具備96路HD/SD SDI/ CVBS視頻輸入，8路DVI輸出。

KX系列多畫面分割器具備以下特點：（1）可以同時接受來自系統的主備路信號，形成主備路信號相鄰顯示并便于監看管理的布局；（2）采用輸入板與輸出板分離結構，當輸出板需要維護時，可以將該輸出板上的信號調到本機箱內任意其他輸出板上進行監看，不影響業務；（3）多畫面分割器信號輸入端口是普通BNC端口，最長可達120.0 m，1根BNC電纜的故障僅影響1路信號的顯示；（4）多畫面分割器每塊輸出板僅管理本輸出板上的輸出端口，修改某個分屏布局不會造成全域刷屏。

2.2.4 周邊產品

（1）調度矩陣采用Miranda最新的NV8144長方形矩陣系統，充分適應廣電用戶信號輸入少、輸出信號要求多的使用狀況。該矩陣系統是目前業界具有最有矩陣結構設計的矩陣系統，包括交叉點備份、通風、供電、控制系統，均采用最先進的設計方式。

（2）導演顯示系統，制作中心提出的畫面分割器方案采用目前Miranda公司最高端的KX7多畫面分割器。畫面分割器與矩陣系統完全物理設備獨立。

2.3 同步系統

同步系統作為整個系統的基準信號，采用主備同步方式，配置2臺同步機和同步倒換器，提供3電平、B.B.、Word-Clock同步信號以及測試信號。同時，外系統同步信號可以鎖定本系統同步信號，作為主從同步使用。

同步機選用泰克公司同步機。該同步機可同時提供同步脈沖信號和各種模擬、串行數字、標清格式以及音頻測試信號。

同步倒換器選用泰克公司為高清系統重新設計的HD/SD版本的ECO422D同步倒換器。可以對各種信號進行手動和自動相互切換。尤其在提供的11組倒換通道中，1-6通道可以提供HD-SDI信號切換。在系統中，該倒換器用于BB給Tri-Level模擬3電平信號進行倒換。

系統可以通過接口板同步輸入接口進行外同步鎖相，或通過同步機產生同步信號。同步機提供的各種同步信號和測試信號經過倒換器后，分配給系統內各設備。同時，在接口板設計足量BB同步信號輸出，用于與其他系統的連接以及級聯。

2.4 TALLY&UMD 系統

采用TSL公司的TM-2產品，此設備支持眾多廠家協議，能夠靈活地實現切換臺Tally和矩陣UMD監看源名跟隨。

TSL的Tally Man系統把Tally功能提升到一個新層次，隨著規模的日益擴大，技術復雜化的日益加深，Tally Man系統可以提供更大的靈活性，適應現代化Tally管理需求。Tally Man軟件具有Microsoft Windows風格界面，可以簡單進行現場布局設置，用戶可以通過軟件設置，迅速簡易地增加或移除1個矩陣、切換臺或者多畫面分割器等。

Tally Man具有以下特點：兼容所有第三方矩陣、切換臺、畫面分割器的協議；可以在基于Windows的軟件界面下，靈活設置TSL和第三方的系統設備（如矩陣、切換臺、畫面分割器）;可以給系統內的設備進行簡單命名，從而利于參照；具有多個控制界面來進行系統內設備的設置；管理動態、靜態UMD；具有專業水準和未來可認可的Tally管理；Tally Man可以顯示任何數量的監視窗口，它兼容所有已知畫面分割器協議，可以顯示動態源名信息、文本以及Tally信息。另外，TSL的IMD還提供了動態寬高比轉換和音頻監視功能，方便用戶監看；Tally Man強大的可編程化軟件，給制作區、技術區和監看區通信提供強大的靈活性。

2.5 監看系統

600演播室的視頻區導監墻均采用6臺1.7 m監視器配合多畫面分割器進行信號監看，訊道信號由獨立的工位進行監看。同時，監視系統的UMD系統可以實現動態UMD源名跟隨，方便節目人員進行節目制作。

技術區采用17寸專業監視器進行監看，波形監測設備采用WFM5200數字波形示波器監測攝像機輸出信號。

3 設計優點

以上就是該演播室系統設計和選型的主要介紹，可以看出該演播室系統設計有以下幾個優點。

3.1 合理性

導演監視墻顯示實現主備信號的對比監看。

3.2 安全性

在直播演播室系統設計中，要以安全直播為基礎，既要避免系統功能單一，無法與其他系統連接，又要避免系統過于復雜，給系統直播和調度帶來負面影響。

對于安徽廣播電視臺而言，穩定可靠尤其重要，核心的矩陣和畫面分割器系統設計應注重盡可能減少安全隱患、有利于日常直播和設備維護、具備應對突發事故及抗干擾的能力；矩陣和畫面分割器的架構設計應盡可能降低系統風險性。總之，安全直播是重中之重。

系統不存在單一故障節點，任何板卡故障都不會使系統鏈路出現主備信號同時斷路故障。顯示系統中任意板卡故障只影響該板卡的輸入或輸出，不會造成大面積中斷故障。

3.3 可擴展性

矩陣系統的配置路數是64路HDSDI輸入和64路HD-SDI輸出，同時考慮系統的升級能力和擴展能力。

4 結語

該演播室承擔日常高、標清錄播及直播制作任務，主要承擔地面頻道《當紅不讓》及《快樂無敵大PK》制作任務。從目前的使用情況分析，該演播室使用正常，系統運行良好，設計較為完善。